[发明专利]一种促通式下肢踝膝关节运动功能康复训练装置及训练方法

说明书

本发明公开了一种促通式下肢踝膝关节运动功能康复训练装置及训练方法，本发明通过对坐姿或仰卧姿前伸微膝屈下肢的踝关节施加基于脚跟上下旋转的急剧加速的被动跖屈，使目标背伸肌肉（前胫骨肌）伸张，肌肉紧张增大后立刻引起背伸运动，进而诱导出患者主动的目标随意背伸动作并带动膝关节的主动屈膝，从而对背伸运动相关的神经回路施加刺激，通过反复训练达到目标神经回路促通的效果；采用基于脚跟上下旋转运动来实现诱发踝关节背伸运动及屈膝运动，从而达到诱导目标随意背伸动作及屈膝动作和反复训练的康复效果。

技术领域：

本发明涉及一种促通式下肢踝膝关节运动功能康复训练装置及训练方法。

背景技术：

社会老龄化的加剧和脑卒中发病率的提高，使得脑卒中成为导致老年人肢体残疾的首要原因。由于中枢神经系统受到损伤，脑卒中患者在急性期后会伴随着偏瘫和运动机能缺失等后遗症，给患者个人、家庭和社会带来沉重负担。康复医学临床实践表明，由于神经可塑性的存在，在病情稳定后尽早开展肢体功能康复，通过反复训练，能够促进相关神经回路重建，明显提高患者的运动功能康复程度。因此，康复治疗成为脑卒中患者治疗过程中的重要环节。

传统的康复治疗主要由治疗师手把手地对患者进行一对一的训练，这种方式耗时耗力，训练效果易受到治疗师主观因素的影响。目前，我国非常紧缺的康复医疗资源难以满足大量患者的治疗需求。将机器人技术应用于康复领域，利用康复机器人进行辅助治疗，具有提高康复训练效率和改善康复效果的潜力，有望有效缓解康复医疗资源紧缺矛盾。

瑞士苏黎世联邦理工学院研制的Lokomat是下肢康复机器人的典型代表例，它是一种外骨骼机器人系统，在康复临床上得到广泛应用。虽然Lokoma通过机械腿带动，可以为患者提供自然、重复性、激励性的步态训练，但它的造价昂贵，而且不能进行单一关节的康复训练。LokoHelp等末端型下肢康复机器人，虽然结构相对简单，但仍然是针对整体步态训练的。

目前临床上常用的下肢关节CPM（Continuous Passive Motion）康复器，只是通过患者的连续被动运动，达到防止关节黏连、肌肉萎缩、关节炎发生的效果，缺乏患者的主动参与。而康复临床研究指出，患者按运动意图主动参与的康复训练才能有助于神经回路促通和运动功能恢复。

由于行走步态的复杂性，对于卒中偏瘫患者来说，单个关节的康复训练是必不可少的治疗环节。而目前尚没有使患者主动参与、有益于神经回路重建的下肢踝膝关节运动功能康复训练装置和方法，能够满足临床康复的需求。

发明内容：

本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种促通式下肢踝膝关节运动功能康复训练装置及训练方法。

本发明所采用的技术方案有：

本发明一种促通式下肢踝膝关节运动功能康复训练装置的训练方法，其功能包括：

踝关节和膝关节屈的被动屈伸：对装置的脚踏板施加外部旋转运动，通过脚踏板对坐姿或仰卧姿前伸微膝屈下肢的偏瘫踝关节施加以脚跟为旋转中心的外部旋转运动使其被动跖屈或背伸，并带动膝关节的伸膝或屈膝；

主动背伸和主动屈膝的运动促通刺激：对坐姿或仰卧姿前伸微膝屈下肢的偏瘫踝关节施加诱发主动运动的促通刺激使偏瘫踝关节能产生自主意志的主动背伸，并带动膝关节的主动屈膝；

能动辅助主动背伸和主动屈膝运动：通过传感知偏瘫踝关节的主动运动意图，实施对偏瘫踝关节自主背伸运动的能动助力辅助，并辅助膝关节的主动屈膝运动。

进一步地，对坐姿或仰卧姿前伸微膝屈下肢的偏瘫踝关节施加以脚跟为旋转中心的由第一阶段低速和第二阶段高速的外部旋转速度由低到高的二阶段急剧加速被动跖屈运动，来实施促通刺激以诱发偏瘫踝关节产生自主意志的主动背伸以及膝关节的主动屈膝。